Cor em banda estreita: paletas SHO e scripts de mapeamento de cor de uso comum

A coloração das imagens de banda estreita é o primeiro muro contra o qual muita gente se choca ao passar do RGB/LRGB para o campo da banda estreita. Este artigo reúne num só texto as noções e as ferramentas que fui acumulando nestes últimos anos no trabalho de coloração em banda estreita — desde as noções básicas e o princípio das paletas SHO até a normalização de canais e todo tipo de scripts úteis —, para que quem ainda anda tateando tenha um mapa a seguir.

Primeiro, construa a mentalidade correta

A astrofotografia de banda estreita, na verdade, não é tão simples quanto enfiar SHO nos canais RGB em várias permutações (SHO, HSO, HOO…); em geral, proceder assim dá um resultado que não satisfaz.

É exatamente como processar uma nebulosa depois de remover as estrelas: não se resolve simplesmente recolocando as estrelas — ao fazer isso, muitas vezes acaba-se, em vez disso, com estrelas desbotadas ou cores alteradas. O verdadeiro know-how esconde-se justamente nesses detalhes cruciais.

Ilustração de como os resultados da coloração em banda estreita diferem conforme o nível de habilidade no processamento

Por isso o meu conselho é este: quem é iniciante no processamento de imagens de banda estreita tem, sem dúvida, de primeiro pôr ordem na própria casa. Domine primeiro a fundo o RGB e o LRGB e só então avance passo a passo para a banda estreita. A exceção é se você sabe programar e não tem nenhuma dificuldade com o PixelMath, caso em que talvez possa avançar nas duas frentes ao mesmo tempo — mas devo dizer que isso não é fácil.

A imagem abaixo mostra o mesmo arquivo original processado em diferentes níveis de aprendizado. Só a questão de “como colorir a poeira” — passar de conhecer o princípio a conseguir realmente pô-lo em prática — me custou dois anos de estudo: não é tão simples quanto dar uma leve puxada na saturação.

Comparação dos resultados do processamento em banda estreita do mesmo arquivo original em diferentes fases de aprendizado

O que é uma paleta SHO

A coloração SHO é um “método de mapeamento de cor para banda estreita” comum na astrofotografia: aproveita as características de emissão de três gases e, no pós-processamento, distribui os sinais das diferentes bandas por cores diferentes, “visualizando” assim a distribuição dos diversos elementos no interior de uma nebulosa.

A sua maior vantagem: uma nebulosa que a olho nu parece toda vermelha fica, sob o SHO, separada em camadas, tornando a sua estrutura, os seus limites e as diferenças de energia perfeitamente nítidos. Além disso, o SHO não tem uma aparência fixa — a tonalidade, a saturação e a intensidade podem ser ajustadas inteiramente conforme o estilo e o gosto do fotógrafo; por isso é ao mesmo tempo um método de expressão científica e uma forma de criação artística cósmica.

A seguir, três imagens demonstram três formas diferentes de mapeamento.

1. Oxigênio azul, enxofre vermelho, hidrogênio no meio

Demonstração de coloração SHO com OIII correspondendo a azul-gelo, SII a vermelho vivo e Ha em amarelo-alaranjado escuro

OIII (oxigênio) → azul-gelo
Ha (hidrogênio) → amarelo-alaranjado escuro
SII (enxofre) → vermelho vivo

As regiões ricas em oxigênio apresentam-se em azul-gelo, as ricas em enxofre são vermelhas, e o hidrogênio, situado entre o vermelho e o verde, torna-se um brilho quente, amarelo-alaranjado escuro; em alguns pontos onde se encontra com o oxigênio, assume um tom rosa.

2. Uma paleta de aparência natural: hidrogênio verde, oxigênio azul, enxofre vermelho

Esta imagem mostra outra forma de fazer SHO: Ha corresponde principalmente ao verde, OIII ao azul e SII ao vermelho. Difere ligeiramente da paleta Hubble tradicional; esse mapeamento aproxima as cores da nebulosa de uma aparência mais natural, ao mesmo tempo que preserva a propriedade que as imagens de banda estreita têm de revelar a distribuição dos elementos.

Demonstração de coloração SHO de aparência natural com Ha puxando para o verde-oliva, OIII para o azul-céu e SII para o vermelho-tijolo

Ha → um verde-oliva/verde-grama mais escuro — não um verde vivo e brilhante, mas um verde natural com um quê de sobriedade, usado para traçar o esqueleto principal e os contornos da nebulosa.
OIII → do azul-céu ao azul de águas de lago, como o azul de um céu limpo ou de uma superfície marinha rasa, trazendo uma sensação fresca e transparente; distribui-se sobretudo por grandes áreas, criando uma atmosfera de imensidão e etereidade.
SII → vermelho-tijolo/vermelho-alaranjado queimado, não tão agressivo quanto o vermelho puro, mas um vermelho quente com um matiz alaranjado, de aspecto mais denso, concentrado sobretudo na parte inferior e nas bordas da imagem, realçando uma sensação de energia como a de chamas ou lava.

Com uma coloração assim, a extensão dos diferentes elementos ionizados se apreende num relance, conferindo à nebulosa uma tridimensionalidade semelhante à de um “mapa colorido”.

3. Uma paleta próxima da paleta Hubble tradicional

A última imagem desta série adota uma coloração SHO próxima da “paleta Hubble” tradicional: SII corresponde ao vermelho, Ha ao verde e OIII ao azul. Essa forma de mapeamento foi popularizada originalmente pelo Telescópio Espacial Hubble, com o objetivo de converter as três luzes de banda estreita em cores que o olho humano consegue distinguir.

Demonstração de coloração SHO próxima da paleta Hubble (SII vermelho, Ha verde, OIII azul), com a imagem ainda escura por não ter sido fortemente realçada

O vermelho do enxofre (SII) traz gradações de transição estáveis
O verde do hidrogênio (Ha) forma a estrutura principal e os contornos
O azul do oxigênio (OIII) estende-se pelos vazios e pelas bordas

Essa combinação realça a morfologia complexa da nebulosa e as diferenças de energia, transformando um gás antes difícil de distinguir e empilhado camada sobre camada numa cena cósmica semelhante a uma pintura a óleo.

Nota: a imagem acima está na fase de coloração e quase não foi realçada ainda, por isso apresenta um aspecto escuro.

A normalização de canais e as concessões da “conversão de cor com um clique”

Nos últimos anos, ficou popular na internet usar o PixelMath para converter HOO numa paleta SHO com um único clique — muito fácil de operar, rápido e amigável para os iniciantes. No entanto, depois de experimentá-lo em imagens que fiz no início com um filtro dual-band, percebi que os produtos finais tendem a se parecer muito entre si (falta-lhes variedade).

Comparação do antes e depois de uma conversão de HOO para SHO com um clique no PixelMath

Ao usar fórmulas desse tipo, o meu conselho é:

Para iniciantes: use-as com cautela e ajuste você mesmo as cores quando necessário. Além disso, tenha em conta que essas fórmulas do PixelMath apenas normalizam os canais (Normalization) — não têm nenhuma outra função para realçar detalhes —, portanto convém, ainda assim, dominar bem primeiro os fundamentos e deixar a coloração para o final.
Para usuários avançados: assista ao vídeo do autor original para entender o princípio, decomponha os passos e faça-os seus, acrescentando mais uma ferramenta à sua caixa de ferramentas. Quando você esbarrar num problema que não consegue resolver de imediato, ter mais uma ferramenta para a qual recorrer ajuda.

Scripts de coloração para banda estreita de uso comum

Os processos e scripts do PI podem ser desenvolvidos e lançados pelos próprios colaboradores da comunidade — e é justamente por isso que, nestes últimos anos, o PI conseguiu se desenvolver tão rápido, no mesmo ritmo da comunidade, no processamento de imagens astronômicas. Acha que um processo oficial está mal escrito ou é atualizado devagar demais? Você mesmo pode escrevê-lo. Se você é um astrônomo amador que sabe programar, o fórum do PixInsight é sem dúvida o lugar para mostrar o seu talento. A seguir, alguns scripts que uso com frequência ou que recomendo.

Ilustração da interface de operação de um script de coloração para banda estreita

Ilustração do resultado de saída de um script de coloração para banda estreita

SHO-AIP

Se misturar canais com o PixelMath lhe dá medo, o SHO-AIP é uma ótima alternativa. Pode ser usado tanto no estado linear quanto no não linear e permite pré-visualizar o resultado na hora. As versões HSO, HOO e SHO da imagem abaixo foram todas produzidas com este script. Se o PixelMath lhe parece pouco intuitivo, é este que você deve usar.

Comparação de três colorações — HSO, HOO e SHO — produzidas com o script SHO-AIP

Color Shifter

Também um script de uso comum para colorir imagens de banda estreita, adequado ao ajuste fino do matiz. Se não vier integrado no seu PI, uma busca rápida no Google encontra um ponto de download.

NB Colour Mapper

Este script foi desenvolvido em conjunto por Mike Cranfield e Adam Block, e a sua particularidade é poder colorir os canais de banda estreita no estado linear. A maioria dos scripts comuns de mistura de canais trabalha no estado não linear, de modo que combinar no estado linear deixa à imagem mais margem para o processamento posterior depois de os canais serem fundidos.

Ilustração do script NB Colour Mapper

NB to RGB Star Combination

Se você fotografou em banda estreita (monocromático ou dual-band) mas não fotografou estrelas RGB, recomendo separar as estrelas no estado linear e depois usar este script para converter as estrelas lineares de banda estreita em estrelas de cor próxima da RGB — o resultado é bastante bom.

Tradicionalmente, para lidar com aquelas estrelas magenta ou verdes típicas da banda estreita, só restava retirar a saturação de cor ou passar por etapas bastante complicadas para produzir estrelas RGB; este script, porém, permite obter em um único passo estrelas RGB de cor razoavelmente normal. O script está disponível no repositório de scripts PI da setiastro: https://raw.githubusercontent.com/setiastro/pixinsight-updates/main/

Ilustração do resultado da conversão de estrelas de banda estreita em cores RGB com NB to RGB Star Combination

Recursos de tutoriais oficiais

Você ainda assiste àqueles vídeos de processamento em que nem o próprio autor tem clareza sobre o princípio? Ainda aplica fórmulas de PixelMath prontas para depois esbarrar o tempo todo em problemas de cor, ou em resultados que parecem monótonos e sem sabor?

A equipe do PixInsight publicou, no seu canal oficial do YouTube, vídeos de tutorial sobre o processamento de imagens de banda estreita, explicando os elementos básicos do processamento em banda estreita junto com as fórmulas de PixelMath. Se você ainda não está familiarizado com o processamento em banda estreita, eles valem muito a pena; e, para scripts como o NB Colour Mapper, o canal do Adam Block também tem explicações e demonstrações detalhadas.

Vídeos de tutorial oficiais do PixInsight sobre o processamento de imagens de banda estreita (três no total):

Ilustração do tutorial oficial de processamento de imagens de banda estreita

Para uma explicação detalhada do NB Colour Mapper, busque no canal do YouTube de Adam Block.